MAGNITUDES DERIVADAS
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
Newton (N)
Definición: un newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de
1 m/s2 a un objeto cuya masa sea de 1 kg.
N = kg·m/s2
Equivalencias:
1 kilopondio o kilogramo-fuerza (kp) =
9,80665 N
1 dina (dyn) = 1,0000·10-5 N
1 poundal (pdl) = 0,13825495 N
1 onza-fuerza (ozf) = 0,2780139 N
1 libra-fuerza (lbf) = 4,448222 N
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
julio (J)
Definición: un julio representa la energía necesaria para mover un objeto una
distancia de un metro aplicándole una fuerza de un newton; es decir, que es una
magnitud de fuerza por distancia.
J = N·m = (kg·m/s2)·m
= (kg·m2)/s2
Otras definiciones de la unidad julio:
• un julio representa la energía cinética
(movimiento) de un cuerpo con una masa de dos kilogramos, que se mueve con una
velocidad de un metro por segundo (m/s) en el vacío: Ec = 0,5·m·v2
• un julio representa el trabajo necesario
para mover una carga eléctrica de un culombio a través de una tensión
(diferencia de potencial) de un voltio. Es decir, un voltio-columbio (V·C).
Esta relación puede ser utilizada, a su vez, para definir la unidad voltio.
• un julio representa el trabajo necesario
para producir un vatio (watt) de potencia durante un segundo. Es decir, un
vatio-segundo (W·s). Esta relación puede además ser utilizada para definir el
vatio.
Equivalencias:
1 N·m = 1,0000 J
1 W·s = 1,0000 J
1 dyn·cm = 1,0000·10-7 J
1 kp·m = 9,8067 J
1 electron volt = 1,60219·10-19 J
1 erg = 1,0000·10-7 J
1 caloría (cal) = 4,1868 J
1 kW·h = 3,6000·106
J
1 PS·h = 2,6478·106
J
1 British Thermal
Unit (Btu) = 1,0551·103 J
1 Chu = 1,8991·103
J
1 ft·pdl = 4,2139·10-2
J
1 ft·lbf = 1,3558 J
1 hp·h = 2,6845·106
J
1 therm = 1,0551·108
J
1 Termia = 4,187·106
J
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
watio (W)
Definición: un vatio es la potencia que genera una energía de un julio por
segundo. En términos eléctricos, un vatio es la potencia producida por una
diferencia de potencial de un voltio y una corriente eléctrica de un amperio.
W = J/s = V·A = (m2·kg)/s3
Equivalencias:
1 kp·m/s = 9,80665 W
1 kcal/h = 1,1630 W
1 erg/s = 1,0000·10-7
W
1 CV = 735,49875 W
1 PS = 7,3548·102
W
1 HP = 745,69987 W
1 BTU/s = 1054,118 W
1 BTU/h = 0,2928104 W
1 ft·lbf/s = 1,3558 W
1 frigoria/h = 1,1630
W
1 ton refrigeracion =
3,5169·103 W
1 therm/hr =
2,9308·104 W
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
Pascal (Pa)
Definición: un pascal es la presión normal (perpendicular) que una fuerza de un
newton ejerce sobre una superficie de un metro cuadrado.
Pa = N/m2 = kg/(s2·m)
Equivalencias:
1 N/mm2 = 106 Pa
1 bar = 105 Pa
1 atmósfera (atm) = 1,0133·105 Pa
1 kp/cm2 = 9,8067·104
Pa
1 Torr = 1,3332·102 Pa
1 mmHg = 1,3332·102 Pa
1 mca (metro de columna de agua) = 9806,65 Pa
1 dyn/cm2
= 1,0000·10-1 Pa
1 pdl/ft2
= 1,4881 Pa
1 lbf/ft2 = 47,88026 Pa
1 lbf/in2 o PSI = 6,8948·103
Pa
1 in water =
2,4909·102 Pa
1 ft water =
2,9891·103 Pa
1 inHg = 3,3866·103
Pa
1 ton/in2
= 1,3790·107 Pa
1 ton/ft2
= 9,5761·104 Pa
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
metro cuadrado (m2)
Definición: un metro cuadrado es el área equivalente a la de un cuadrado de un
metro por lado.
Equivalencias:
1 in2 =
6,4516·10-4 m2
1 ft2 =
9,2903·10-2 m2
1 yd2 =
8,3613·10-1 m2
1 acre = 4,0469·103
m2
1 mile2 = 2,5900·106 m2
1 área = 100 m2
1 hectárea (ha) = 10000 m2
1 b (barnio) = 1,0000·10-28 m2
Volumen
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
metro cúbico (m3)
Definición: un metro cúbico es el volumen de un cubo de un metro de arista.
Equivalencias:
1 litro = 1 dm3
= 1,0000·10-3 m3
1 in3 =
1,6387·10-5 m3
1 ft3 =
2,8317·10-2 m3
1 yd3 =
7,6455·10-1 m3
1 US gal = 3,7853·10-3
m3
1 UK gal = 4,5460·10-3
m3
1 US bushel (dry) =
3,5239·10-2 m3
1 UK bushel (dry) =
3,6369·10-2 m3
1 barrel (petroleum
US) = 1,5898·10-1 m3
1 lube oil barrel =
2,0819·10-1 m3
1 cubeta = 2,3659·10-4
m3
1 gill = 1,1829·10-4
m3
1 register ton = 100
ft3 = 2,8317 m3
1 quater = 8 UK
bushels = 32 pecks = 64 Ukgallons = 256 quarts = 512 pints = 0,2909 m3
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
metro/segundo (m/s)
Definición: un metro por segundo es la velocidad de un cuerpo que, con movimiento
uniforme, en un segundo recorre una longitud de un metro.
Equivalencias:
1 km/h = 0,2778 m/s
1 ft/h = 8,4667·10-5
m/s
1 ft/min = 5,0800·10-3
m/s
1 ft/s = 3,0480·10-1
m/s
1 mile/h = 4,4704·10-1
m/s
1 knot = nautical
mile/h = 0,5144 m/s
1 mach = 3,3146·102 m/s
1 c (velocidad de la luz) = 2,9979·108
m/s
Unidad Básica Sistema Internacional (S.I.):
kilogramo/metro3 (kg/m3)
Definición: es la cantidad de masa (kg) contenida en cada metro cúbico de volumen.
O dicho de otra manera, es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen
que ocupa.
Equivalencias:
1 grain/ft3
(gr/ft3) = 2,2884·10-3 kg/m3
1 lb/ft3 =
16,01846 kg/m3
1 lb/in3 =
2,76799·104 kg/m3
1 ton/yarda3
= 6,935925·102 kg/m3
1 lb/UKgal = 99,779
kg/m3
1 lb/USgal =
1,1983·102 kg/m3
Tolerancias y mediciones
Todas las piezas de un tamaño uniforme y resultante de un mismo
procedimiento de fabricación, deberían ser exactamente iguales en sus
dimensiones, pero por las variaciones normales de los procesos de manufactura
se permiten pequeñas variaciones que no impidan el desempeño de la pieza en el
sistema del cual son una parte.
Tolerancias
Es la cantidad total que le es permitido variar a una dimensión
determinada y es la diferencia entre los límites superior e inferior
especificados. Es la máxima diferencia que se admite entre el valor nominal y
el valor real, o efectivo entre las características físicas o químicas de un
material, pieza o producto.
Tolerancia geométrica
Se especifican para aquellas piezas que han de cumplir funciones de gran
importancia con otros elementos. Las tolerancias geométricas pueden controlar
formas individuales o definir relaciones entre distintas formas.
Se pueden clasificar en:
Tamaños: dimensiones específicas.
Formas primitivas: rectitud, redondez, cilindricidad.
Formas complejas: perfil, superficie.
Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación.
Causas de las variaciones aleatorias son:
El calentamiento de las maquinas y/ó piezas fabricadas.
Desgaste de las herramientas.
Vibraciones en la maquina herramienta.
Falta de homogeneidad de la materia prima.
Distorsiones de la pieza durante la fabricación.
Ajuste
Se llama ajuste a la diferencia entre las medidas antes del montaje de
dos piezas que han de acoplar. Dependiendo la zona de tolerancia de la medida
interior y exterior, el ajuste puede ser: ajuste móvil o con juego, ajuste
indeterminado o ajuste fijo o con apriete.
Ajuste móvil o con juego
Si la diferencia de los diámetros del agujero y del eje es positiva, es
decir, cuando la dimensión real del eje es menor que la del agujero, se dice
que el ajuste es móvil o con juego
Juego mínimo
El juego mínimo es la diferencia entre la medida mínima del agujero y la
máxima del eje.
Juego máximo
El juego máximo es la diferencia entre la medida máxima del agujero y la
mínima del eje
Ajuste fijo o con apriete
Se define ajuste con apriete cuando la diferencia entre las medidas
efectivas de eje y agujero es positiva, es decir, cuando la dimensión real del
eje es mayor que la del agujero
Instrumentos de metrología dimensional
Al comenzar el estudio de las prácticas en el trabajo con máquinas
herramienta, una de las primeras preocupaciones será asimilar el uso, cuidado y
aplicaciones de los instrumentos comunes de medición que encontrará en el
Laboratorio de Manufactura.
Muchos instrumentos de medición han experimentado una modernización, aún
cuando la función de estas herramientas es básicamente la misma, muchas se han
rediseñado y dotado de dispositivos de exhibición digitales, mecánicos o
electrónicos. Estas características hacen que el instrumento sea más fácil de
leer y mejoran su exactitud. Durante la práctica se conocerán las técnicas de
medición con cada tipo de calibrador.
